高三化学上学期燃料电池复习专题(2019年8月整理)
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2019年湖南省衡阳市耒阳市江头中学高三化学测试题含解析
一、单选题(本大题共15个小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求,共60分。)
1. 下列说法正确的是( )
A.氢氧燃料电池的能量转换形式之一为化学能转化为电能
B.铅蓄电池放电时的负极和充电时的阴极均发生氧化反应
C.电解精炼铜过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加一定相等
D.催化剂通过降低化学反应的焓变加快化学反应速率
参考答案:
A
解:A.燃料电池向外提供电能,则燃料电池中燃料与氧气发生化学变化,把化学能转化为电能,故A正确;
B.铅蓄电池放电时的负极失电子发生氧化反应,充电时阴极得电子发生还原反应,故B错误;
C.电解过程中,阳极上不仅有铜还有其它金属失电子,阴极上只有铜离子得电子,所以阳极减少的质量不等于阴极增加的质量,故C错误;
D.催化剂能降低反应的活化能,不改变焓变的大小,故D错误.
故选A.
2. 在配制一定物质的量浓度的盐酸时,下列错误操作可使所配制溶液的浓度偏高的是( )
A.用量筒量取浓盐酸时俯视量筒刻度进行读数
B.溶解搅拌时有液体飞溅
C.定容时俯视容量瓶瓶颈刻度线
D.摇匀后见液面下降,再加水至刻度线
参考答案:
C 略
3. 关于下列四个图像的说法中正确的是
A.图①表示可逆反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)中的△H大于0
B.图②是石墨为电极电解氯化钠稀溶液,阴、阳两极产生气体体积之比一定为1:1
C.图③表示25℃,0.1 mol·L-1盐酸滴定20 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液,pH随加入酸体积的变化
D.图④表示2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) ΔH < 0 正、逆反应平衡常数K随
温度的变化
参考答案:
D
略
4. 已知1~18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构,下列关系正确的是( )
新型电池的工作原理分析课后习题
1.下列有关钢铁腐蚀和防护的说法不正确的是( )
A.自行车的钢圈上镀一层铬,防止生锈
B.外加直流电源保护钢闸门时,钢闸门与电源的负极相连
C.钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应:2H2O+O2+4e-===4OH-
D.钢铁发生析氢腐蚀的负极反应:Fe-3e-===Fe3+
2.镁及其化合物一般无毒(或低毒)、无污染,且镁原电池放电时电压高而平稳,使镁原电池越来越成为人们研制绿色原电池的焦点。其中一种镁原电池的反应为xMg+Mo3S4放电充电MgxMo3S4。下列说法错误的是( )
A.放电时Mg2+向正极迁移
B.充电时阳极反应为Mo3S2x-4-2xe-===Mo3S4
C.充电时Mo3S4发生氧化反应
D.放电时负极反应为xMg-2xe-===xMg2+
3.(2019·济宁育才中学检测)锌-空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH-+2H2O===2Zn(OH)2-4。下列说法正确的是( )
A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小
C.放电时,负极反应为Zn+4OH--2e-===Zn(OH)2-4
D.放电时,电路中通过2 mol电子,消耗氧气22.4 L(标准状况)
4.(2019·全国卷Ⅲ)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D-Zn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3D-Zn—NiOOH二次电池,结构如图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)放电充电ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
下列说法错误的是( )
A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高 B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-===NiOOH(s)+H2O(l)
C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH-(aq)-2e-===ZnO(s)+H2O(l)
2021 届高三化学一轮复习每天练习 20 分钟——基于有机物、
微生物、熔融盐等的燃料电池(有答案和详细解析)
1.甲醇 (CH 3OH)是一种有毒物质,检测甲醇含量的测试仪工作原理示意图如下。下列说法
正确的是 ( )
A .该装置将电能转化为化学能
B. a电极发生的电极反应为 CH3OH- 6e- + H2O===CO2+ 6H+
C.当电路中有 1 mol 电子转移时,有 1 mol H + 移向 a 电极区
D .将酸性电解质溶液改为碱性电解质溶液,该测试仪不可能产生电流
2. (2020 昌拟·南模 )一种微生物燃料电池如图所示,下列关于该电池的说法正确的是
A. a 电极发生还原反应
B. H+ 由右室通过质子交换膜进入左室
C. b 电极反应式为 2NO-3+
10e- + 12H+ ===N 2↑+ 6H2O
D .电池工作时,电流由 a 电极沿导线流向 b 电极
3. NO2、 O2和熔融 NaNO 3可制作燃料电池,其原理如图。该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极
上生成氧化物 Y。下列说法正确的是() ( )
A .若将该电池中的熔融 NaNO 3换成 NaOH 溶液,则不可能产生电流
B .电子从石墨Ⅱ电极流向石墨Ⅰ电极
C.石墨Ⅰ电极的电极反应式为 NO2+ NO-3 - e- ===N2O5
D. NO 2只有还原性没有氧化性
4. (2019 大连调·研 )微生物燃料电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置。某
微生物燃料电池的工作原理如图所示,下列说法正确的是 ( )
A .电子从 b 流出,经外电路流向 a
B. HS- 在硫氧化菌作用下转化为 SO42- 的反应是 HS- + 4H2O- 8e- ===SO42- + 9H+
C.如果将反应物直接燃烧,能量的利用率不会变化
D .若该电池电路中有 0.4 mol 电子发生转移,则有 0.5
mol H + 通过质子交换膜
1 2020届高三化学二轮备考(选择题突破):
——原电池原理及应用 化学电源
【考点透析】
1.牢记原电池的工作原理
原电池
2.抓牢正、负极的判断方法
原电池
3.掌握新型化学电源中电极反应式的书写
(1)理清书写步骤
(2)燃料电池中不同环境下的电极反应式
以甲醇、O2燃料电池为例:
酸性介质,如稀H2SO4 负极 CH3OH-6e-+H2O===CO2↑+6H+
正极 32O2+6e-+6H+===3H2O 2 碱性介质,如KOH溶液 负极 CH3OH-6e-+8OH-===CO2-3+6H2O
正极 32O2+6e-+3H2O===6OH-
熔融盐介质,如K2CO3 负极 CH3OH-6e-+3CO2-3===4CO2↑+2H2O
正极 32O2+6e-+3CO2===3CO2-3
高温下能传导O2-的固体作电解质 负极 CH3OH-6e-+3O2-===CO2↑+2H2O
正极 32O2+6e-===3O2-
5.把握可充电电池题目的解答思路
【提升训练】
1.(2019·全国卷Ⅰ)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如下所示。下列说法错误的是( )
A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能
B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+===2H++2MV+
C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3 3 D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
解析:选B A正确,该方法可产生电流,反应条件比较温和,没有高温高压条件;B错误,该生物燃料电池中,左端电极反应式为MV+-e-===MV2+,则左端电极是负极,应为负极区,在氢化酶作用下,发生反应H2+2MV2+===2H++2MV+;C正确,右端电极反应式为MV2++e-===MV+,右端电极是正极,在正极区,N2得到电子生成NH3,发生还原反应;D正确,原电池内电路中,H+通过交换膜由负极区向正极区移动。